Cargas Laterales y Cargas hacia Arriba en las Cimentaciones de Pilotes.

Muchos tipos de estructuras apoyadas en pilotes están sujetas a cargas laterales aplicadas a una elevación considerablemente mayor que la de la base de la cimentación. Por lo tanto, la cimentación debe resistir no solamente fuerzas laterales sino también momento. Debajo de estructuras como muros de compuertas, muros de sostenimiento, y edificios ordinarios, las cargas hacia abajo en los pilotes, debidas al peso de la estructura son usualmente mayores que las cargas hcia arriba debidas al momento causado por las fuerzas laterales, y no se requiere ningún pilote para resistir la subpresión. Por otra parte, los pilotes situados del lado de sotavento de las torres altas de acero o depósitos para almacenar gas del tipo de pistón, puede considerarse que producen una reacción que contrarresta las fuerzas hacia arriba. Finalmente, puede requerirse que los pilotes resistan la subpresión debida a la flotación de tanques y estructuras semejantes, situadas abajo del nivel freático.

Cuando deben transmitirse cargas laterales sobre una estructura al subsuelo por una cimentación de pilotes, una de las principales decisiones que debe tomar el proyectista es de si deben instalarse o no, algunos pilotes inclinados. Esta decisión requiere una estimación de la capacidad de los pilotes verticales para soportar cargas horizontales. Si el suelo bajo de los cabezales de los pilotes es arena, cualquiera que sea su compacidad relativa, limo o arcilla que tenga un valor de N mayor que 5, es razonable permitir una carga horizontal en la cabeza de cada pilote hasta de 700 kg. En los suelos más compactos o firmes pueden resistirse mayores cargas, pero no debe tomarse la decisión de usar valores más altos sin hacer un estudio cuidadoso de las condiciones del subsuelo y de las necesidades estructurales.En algunas condiciones, puede haber una tendencia a que los suelos en que están embebidos los pilotes se muevan lateralmente bajo la influencia de fuerzas laterales diferentes de las que origina la superestructura. Por ejemplo, el suelo que rodea los pilotes puede estar involucrado en una falla de talud. Si tal tendencia existe, no puede contarse con que los pilotes verticales resistan el movimiento, sino que debe esperarse que se muevan juntos con el suelo que los rodea. Debe entonces atenderse a las causas de la inestabilidad lateral del suelo.

Cuando la carga horizontal por pilote excede de la que puede ser soportada unicamente por pilotes verticales, es necesario usar pilotes inclinac’os en combinación con los verticales. Son comunes los pilotes inclinados debajo de los muros de contención (fig. 12.ld), en las pilas de puentes, y en los estribos. Se usan también para proporcionar estabilidad lateral en las filas transversales de pilotes, llamadas caballetes, que constituyen los apoyos verticales para los puentes (fig. 12.1.). Si tanto los pilotes verticales como los inclinados, situados debajo de una estructura se apoyan por punta y si todos están hincados hasta el mismo estrato, se supone generalmente que la capacidad axial de cada uno de ellos es la misma. Entonces, se considera que la carga horizontal por pilote inclinado, es la componente horizontal de la carga axial. Si los pilotes son de fricción y de la misma longitud, usualmente se hace la misma suposición.

La resistencia de los pilotes a la subpresión depende de muchos factores, como el tipo, dimensiones, resistencia a la tensión de los pilotes y las condiciones del subsuelo. Es evidente que solamente la fricción lateral puede ser efectiva para resistir las cargas hacia arriba. En la Parte C se estudiará la resistencia a la subpresión para varias condiciones.

Figura 12.13 Uso de pilotes inclinados en el cabellete de un puente.



0 comentarios:

Publicar un comentario en la entrada